有一个BA无标度网络,邻接矩阵为a1,每条边的流量矩阵为f1,节点编号和节点坐标xyz保存在txt文件node_coordinates.txt中。如何通过计算网络的连通介数中心性找出该网络前十个重要节点?matlab实现且不要用现有函数和库,不要用load函数
时间: 2023-11-28 13:49:56 浏览: 50
以下是基于Matlab的实现:
1. 读取节点坐标信息
```
fid = fopen('node_coordinates.txt','r');
data = textscan(fid, '%d %f %f %f');
fclose(fid);
node_id = data{1};
x = data{2};
y = data{3};
z = data{4};
```
其中,`node_id`保存节点编号,`x`、`y`、`z`分别保存节点的三维坐标。
2. 构建邻接矩阵和流量矩阵
```
% a1和f1为给定的邻接矩阵和流量矩阵
n = size(a1,1);
g = zeros(n,n);
for i = 1:n
for j = 1:n
if a1(i,j) == 1
g(i,j) = f1(i,j);
end
end
end
```
其中,`g`表示网络中每条边的流量矩阵。
3. 计算任意两个节点之间的最短路径
使用Floyd算法计算任意两个节点之间的最短路径。具体实现如下:
```
dist = inf(n,n);
for i = 1:n
for j = 1:n
if a1(i,j) == 1
dist(i,j) = norm([x(i)-x(j), y(i)-y(j), z(i)-z(j)]);
end
end
end
for k = 1:n
for i = 1:n
for j = 1:n
if dist(i,k)+dist(k,j) < dist(i,j)
dist(i,j) = dist(i,k) + dist(k,j);
end
end
end
end
```
其中,`dist(i,j)`表示节点i到节点j的最短距离。
4. 计算节点的连通介数中心性
连通介数中心性表示网络中每个节点对网络连通性的贡献程度。具体计算过程如下:
```
bc = zeros(n,1);
for i = 1:n
for j = i+1:n
if a1(i,j) == 1
for k = 1:n
if k ~= i && k ~= j
if dist(i,k)+dist(k,j) == dist(i,j)
bc(k) = bc(k) + 1;
end
end
end
end
end
end
```
其中,`bc(i)`表示节点i的连通介数中心性。
5. 找出前十个重要节点
```
[~, idx] = sort(bc,'descend');
top10 = node_id(idx(1:10));
```
其中,`top10`表示连通介数中心性最高的前十个节点编号。
完整代码如下:
```
fid = fopen('node_coordinates.txt','r');
data = textscan(fid, '%d %f %f %f');
fclose(fid);
node_id = data{1};
x = data{2};
y = data{3};
z = data{4};
% a1和f1为给定的邻接矩阵和流量矩阵
n = size(a1,1);
g = zeros(n,n);
for i = 1:n
for j = 1:n
if a1(i,j) == 1
g(i,j) = f1(i,j);
end
end
end
dist = inf(n,n);
for i = 1:n
for j = 1:n
if a1(i,j) == 1
dist(i,j) = norm([x(i)-x(j), y(i)-y(j), z(i)-z(j)]);
end
end
end
for k = 1:n
for i = 1:n
for j = 1:n
if dist(i,k)+dist(k,j) < dist(i,j)
dist(i,j) = dist(i,k) + dist(k,j);
end
end
end
end
bc = zeros(n,1);
for i = 1:n
for j = i+1:n
if a1(i,j) == 1
for k = 1:n
if k ~= i && k ~= j
if dist(i,k)+dist(k,j) == dist(i,j)
bc(k) = bc(k) + 1;
end
end
end
end
end
end
[~, idx] = sort(bc,'descend');
top10 = node_id(idx(1:10));
```
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